みつばちたちの邂逅

最近運動不足で力が衰えてきています。
少し前にカヤックをカートで運んだときもカヤックの重さに悶絶しました。

カヤックの軽量化を本気で考えねば・・・

軽量化対象の筆頭に上がるのは魚探用の鉛バッテリーでしょう。
リチウムイオンバッテリー全盛となった今、必要以上に重い鉛バッテリー未だに使っていたのです。

２年前にGARMIN用のバッテリーボックスをこのように自作しました。

当時はリチウム電池は高いし不安定だしで使う気にはなれず鉛バッテリー1択で作りました。
その後全くトラブルなく２年使えております。
鉛バッテリーのコスパと動作の安定性は素晴らしく機能的には大変満足しています。

が、いかんせん重い・・・　rn

この重さが50を過ぎた体にボディブローのように効いてきます。
カヤックの軽量化という命題を考える上で鉛バッテリーはありえません。
リチウムイオンのモバイルバッテリーも大容量化し価格もこなれてきたのでそろそろ脱鉛をしたいと思います。

モバイルバッテリーを魚探の電源に転用する際にかなり迷走したあげく良い着地点を見つけましたので皆さまと共有したいと思います。

迷走の過程は後ほど詳しく書こうと思いますが結果だけ知らせろやって方のために独断と偏見のサマリを以下に記しますのでそこだけでも見ていってくださいまし。




【お題：GARMINの12W~18W級の魚探を6時間連続運用する】

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お勧めバッテリー＆ケーブル　その1（実働の実績あり）
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RAVPower モバイルバッテリー 20000mAh PD対応 60W USB-A+USB-C 2ポート 大容量iPhone/Android/MacBook/ノートパソコン/Switch等対応 PSE認証済 RP-PB201




上記バッテリーと組み合わせてつかうUSB PDトリガケーブル
PDC003シリーズ 12V
PDC003-12V

Amazonとか楽天にはありませんでした。
共立エレショップでご購入ください。


このバッテリーに12VのUSBトリガケーブルを接続するとバッテリーのPDポートから12Vの電圧が直接出力されます。
なぜかというとこのケーブルにバッテリー側に12V出力設定させるような通信デバイスが入っているのです。
このケーブルを挿しただけでバッテリーを騙して12Vを出力させるという仕組みです。

出力電流も3Aまで流せるので36Wまでの魚探を動作させることができます。
ケーブルの先端のDCジャックをうまく工夫して魚探に接続してください。

連続使用時間の目安：
このバッテリーは3.7x20=74Whになりますのでお使いの魚探のワット数で割った値が連続使用時間になります。

例：
12Wの魚探の場合74/12=6.11　6.1時間
15Wの魚探の場合74/15=4.9時間
18Wの魚探の場合74/18=4.1時間

自分の魚探はGarminエコーマッププラス65cvで12Wなので6時間以上はクリアです。
（あくまで計算値、実際は８割くらいに見てください）

制作編はこちら

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お勧めバッテリー＆ケーブル　その2（実働の実績あり）
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Anker PowerCore+ 26800 PD 45W (26800mAh 2ポート 超大容量 モバイルバッテリー)【PSE認証済 / Power Delivery対応 / USB-C入出力ポート / USB-C急速充電器付属】iPhone / iPad / Android 他各種対応





上記バッテリーと組み合わせてつかうUSB PDトリガケーブル
PDC003シリーズ 15V
PDC003-15V

Amazonとか楽天にはありませんでした。
共立エレショップでご購入ください。

こちらのケースはモバイルバッテリーから12Vではなく15Vを取り出します。

ガーミンの魚探の入力電圧範囲は10～20VDCと記載されているものが多いです。
必ずご自分の魚探の入力電圧の範囲を調べてからご使用ください。

これなら15Vで接続してもOKです。
このバッテリーはUSB PDポートから15V/2A取り出せます。
よって30Wまでの魚探を動かすことができます。

こちらの連続使用時間は3.7ｘ26.8＝99.16Wh

12Wの魚探なら8.26時間
15Wの魚探なら6.6時間
18Wの魚探なら5.5時間

が計算上の時間です。

実際は変換効率が80~95％なので８割くらいで考えておいたほうが良いでしょう。

制作編はこちら


結果だけ書くとこんな感じになります。

ポイントはUSB PDトリガケーブルを使うという点につきます。
USBタイプAの5Vを変換して12Vを作るケーブルで接続するという選択肢もありますがそれで使えるのは８W 以下の魚探と考えておいたほうが無難です。今動作できている場合でもギリギリの可能性が高いです、LCDパネルの輝度をMaxにしたら落ちるかもしれません。


これ以外のバッテリーでもPD出力のところに12V、15V出力が記載されているものであれば対応するトリガケーブルつなげばOKな筈です。

サマリだけで長くなってしまいました。


迷走した過程をつづきに書きましたのでもっと詳しく知りたい方はご覧くださいませ。

【迷走の過程・・・】
まず初めに最近のモバイルバッテリーの電圧/電力事情を全くしらなかった私は普通のモバイルバッテリーの四角いUSBコネクタしか眼中にありませんでした。


USB-Aの元々の規格は5V/0.5Aというのは辛うじて知っていて、それじゃ2.5Wしか取り出せないから高速充電対応と謳われているモバイルバッテリーを探しました。

すると高速充電対応５V/2.4Aとか5V/3Aというものは見つかりました。
自分としては5V/5Aくらいのものを探していたのですがそんなものはありません。

では5V3Aのものを買ったとします。
モバイルバッテリーから供給できるのは5Vｘ3A=15Wが泣いても笑ってもMaxな電力なわけです。

自分の魚探は12Wなのでまあ足りるだろうと考え検討をすすめます。

魚探の電圧は12VなのでUSB-Aの5Vを12Vに昇圧する必要があります。
DC5VをDC12Vに変換するのでDCDCコンバーターという回路が必要です（弱電業界ではデコデコって呼んでます）。
そのデコデコですが先駆者の皆さまはこのようなタイプのものを使っている方が多いです。

これはケーブルの中にデコデコ基板が入っていて入力された5Vを12Vに昇圧して出力するものです。

怪しい中国メーカー製の製品だと出力電流がどれくらい出せるかという記載がないものもありました。
調べてみると出力側の12Vの電流値は0.6-1.0Aというくらいのものが多いです。
この小さい基板に実装できるコイルやコンデンサの大きさでだいたい決まってしまうのです。

そしてデコデコを考える上で無視できないのは変換ロスです。
5Vを12Vに変換する回路で必ずロスが発生します。
一般的には変換効率80~95%ですが、この小さいデコデコの変換効率は良いとは思えないので80％くらいとすると、
入力側の5Vｘ3A=15Wの電力が20％ロスして伝送されることになり12Vの出力側では15Wx0.8=12Wになってしまいます。

私の魚探は12Wなのでギリギリ使えますが上位機種の15Wくらいの魚探を使っている人は電力不足になります。
仕様が15Wと記載されている魚探は画面の明るさMaxとかの条件が重なったときに15Wになるという感じなので通常動作は12Wくらいで済んでいる筈です。なので15Wクラスの魚探でもギリギリで使えるのでしょう。
これから夏場に日差しがつよくなってパネルの明るさをMaxにしたとたん落ちるとうケースも出てくると思われます。

ここで迷走その１です。
変換効率が低くそうなデコデコケーブルを使わずもっと高効率で電流が取れるDCDCコンバータ基板をポチりました。
こんなやつ・・・


今後、上位機種の魚探に変えるかもしれないので20Wくらいまで余裕が欲しいです。
だとするとどうやってもUSB-Aからは15W以上取り出せないのでこの注文はすぐにキャンセルしました（キャンセル受付られました）。

USB-Aの5Vを昇圧して12Vにして使おうとの考えに暗雲がたちこめました。



暫く色々なモバイルバッテリーの説明を眺めていると5V以外にも9Vとか12Vとか15Vとか20Vも出せると書いているものがあります。

お目当ての12Vが出せるならデコデコなんて使わんくてもOKだししかも2.4Aとか3A流せるらしいので電力何と28W~36Wまで供給できます。
5V3Aの呪縛をいとも簡単にクリアして36W級の魚探までドライブできます。

今更ですがUSB PDという規格を初めて知りました。

ではUSB PDポートからどのように12Vの電圧を取り出せばよいのでしょうか？
ケースに電圧を設定するボタンなどはありません。
どうやって電圧を決めるのか？

調べてみると下のような図が出てきました。

電源を供給される側が自分に必要な電圧や電力を供給元に伝えるしくみのようです。

といっても魚探がモバイルバッテリーと通信するしくみなんてないからどうするのか？？

そこでこんなものが登場します。

テッテレ～

USB PDトリガーデバイス

USB PD トリガーデバイス PDC004シリーズ 12V
PDC004-12V

これはモバイルバッテリーと接続すると”俺は12Vが必要な機器だよ”という情報をモバイルバッテリーに送ってくれるようです。

するとモバイルバッテリーは”お、12Vの機器が繋がったから12Vの電圧に設定しよっ”って事になり無事12Vが取り出せる仕組みです。

さらに便利そうなのはこのモジュールがケーブル上にビルトインされているこちら。
USB PD トリガーケーブル PDC003シリーズ 12V
PDC003-12V

これはさらに便利で挿すだけでDCジャックから12Vが取り出せます。

このようなデバイスやケーブルを使えばUSB　PDポートから直接12Vがつかえるようになります。
モバイルバッテリー内部の精度の高いデコデコ回路で昇圧されているので信頼性もアップします。

変換ロスもないし5Vを昇圧する方法に比べて全てが合理的でしょう。

共立エレショップというところで購入できます。
https://eleshop.jp/shop/g/gK4O122/

ものすごい発見をしたような気分になり早速共立エレショップにケーブルを注文しました。

そしてモバイルバッテリーはもちろんUSB PD規格に対応したAnkerのバッテリーをポチりました。
私Ankerに信頼を置いているもんでこれ一択でした。

Anker PowerCore+ 26800 PD 45W (26800mAh 2ポート 超大容量 モバイルバッテリー)【PSE認証済 / Power Delivery対応 / USB-C入出力ポート / USB-C急速充電器付属】iPhone / iPad / Android 他各種対応 価格：9999円（税込、送料無料) (2020/5/27時点) 楽天で購入

これでばっちり余裕の大電力で魚探を駆動できると思いました。

がここで落とし穴が・・・

今回購入したバッテリーのUSB PDの出力電圧と出力電流は下記です。
PD出力：5V=3A、9V=3A、15V=3A、20V=2.25A

ここで重大な事に気づきました。
AnkerのPDの出力電圧の中に12Vという記載が無い

あぁやっちまった・・・
信頼していたAnkerからは12VのPD出力は取り出せなかったのです。。。


そこでまたモバイルバッテリーを調べてPD12Vに対応したRAVPowerのバッテリーを買いなおすことになるのです。　迷走２

モバイルバッテリー 大容量 急速充電 2台同時充電可能 20000mAh PD対応 60W USB-A+USB-C 2ポート iPhone/Android/MacBook/ノートパソコン/Switch等対応 PSE認証済 RAVPower RP-PB201 パワーデリバリー 価格：9600円（税込、送料無料) (2020/5/27時点) 楽天で購入

やっとPD12Vが取り出せる組み合わせを手にしましたがAnkerのバッテリーの使い道があまりありません。
娘にも息子にもでかくて重いからいらないといわれました。

魚探の入力電圧範囲を確認したのはやっとこのタイミングです。
魚探の仕様をみると10V～20Vで動作できるようです。

何だよ15Vも使えたんじゃん。。。　そこでしょうがなく15VPDトリガケーブルを共立エレショップに注文しました。迷走３

という訳で２種類の組み合わせが試せた訳です。

２パターンのバッテリーセットを手にしてしまいましたので12Vセットのほうをメルカリに出品したところお知り合いの方が購入してくれました。
いや～助かった。。。


魚探フルセットをモバイルバッテリーPD12V動作で接続して動作確認した図です。


PDケーブルを挿しただけでモバイルバッテリーの出力は12Vに切り替わりました。

数字が出ているのは電圧/電流/電力などを測定できる測定器です。

魚探のスイッチを入れると電力が上がります。

一番多いのは魚探２周波+地図　画面明るさMaxにしたときで12W近いです。

パネルの明るさを暗くすると3Wくらいまで下がります。

スマホと同じで省電力にしたい人はなるべく画面を暗くしましょう。
結構支配的ですよ。

明るさ自動にすると平均１０Wくらいな感じでした。

因みにAnkerの12V出力を持たないバッテリーに12Vトリガケーブルを接続すると・・・　９Vが出力されます。


で、９Vでも十分魚探は動いてました。。。。（爆



以上迷走記録でした。